DE102017120619B4 - Extension device for a bone screw and screwdriver instrument - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verlängerungsvorrichtung (1) für eine Knochenschraube (4) und ein mit der Verlängerungsvorrichtung (1) verbindbares Schraubendreherinstrument (2); es wird vorgeschlagen, dass das Schraubendreherinstrument (2) einen Kniehebelmechanismus (62) mit einem ersten und einem zweiten Hebelarm (64, 66) umfasst, die miteinander über eine gemeinsame Gelenkstelle (68) schwenkbar verbunden sind, dass der erste Hebelarm (64) im Bereich seines freien Endes (70) an einer ersten Schwenklagerstelle (72) an der Verlängerungsvorrichtung (1) lösbar anbringbar ist und im angebrachten Zustand schwenkbar gelagert und axial abgestützt ist, und dass der zweite Hebelarm (66) an einer zweiten Schwenklagerstelle (74) an dem Schaft schwenkbar gelagert und dabei axial abgestützt ist, dass der erste Hebelarm (64) eine elastische Längendehnbarkeit aufweist und dass diese Längendehnbarkeit und ein Abstand der zweiten Schwenklagerstelle (74) von der gemeinsamen Gelenkstelle (68) der Hebelarme (64,66) derart aufeinander abgestimmt sind, dass beim manuellen Verschwenken des zweiten Hebelarms (66) in Richtung einer Parallelausrichtung mit der axialen Längsrichtung (16) ein Totpunkt überwunden wird und der Kniehebelmechanismus (62) in eine kippstabile Stellung (60) gelangt, in der der Schaft des Schraubendreherinstruments (2) in axialer Richtung (16) gegen die Werkzeugansetzstelle der Knochenschraube gezwungen wird.The invention relates to an extension device (1) for a bone screw (4) and to a screwdriver instrument (2) connectable to the extension device (1); It is proposed that the screwdriver instrument (2) comprises a toggle mechanism (62) with a first and a second lever arm (64, 66), which are pivotally connected to each other via a common hinge point (68), that the first lever arm (64) Area of its free end (70) at a first pivot bearing point (72) on the extension device (1) is releasably attachable and pivotally mounted in the attached state and axially supported, and that the second lever arm (66) at a second pivot bearing point (74) the shaft is pivotally mounted and thereby axially supported, that the first lever arm (64) has an elastic elongation and that this Längendehnbarkeit and a distance of the second pivot bearing point (74) of the common hinge point (68) of the lever arms (64,66) to each other are tuned that when manually pivoting the second lever arm (66) in the direction of a parallel alignment with the axial Längsrich tion (16) a dead center is overcome and the toggle mechanism (62) in a tilt-stable position (60) passes, in which the shank of the screwdriver instrument (2) in the axial direction (16) is forced against the Werkzeugansetzstelle the bone screw.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verlängerungsvorrichtung für eine Knochenschraube, insbesondere für eine Pedikelschraube, insbesondere in der minimalinvasiven Wirbelsäulenchirurgie, und ein mit der Verlängerungsvorrichtung verbindbares Schraubendreherinstrument, mit einer axialen Längsrichtung, einer hierzu konzentrischen Umfangsrichtung und einer radialen Richtung, wobei die Verlängerungsvorrichtung in der axialen Längsrichtung erstreckt ist und einen Zugangskanal zu der Knochenschraube bildet und lösbar an der Knochenschraube befestigbar ist, und wobei das Schraubendreherinstrument einen Schaft aufweist, der in der axialen Längsrichtung innerhalb des Zugangskanals anordenbar ist und drehfest mit einer Werkzeugansetzstelle der Knochenschraube koppelbar ist.The invention relates to an extension device for a bone screw, in particular for a pedicle screw, in particular in minimally invasive spinal surgery, and connectable to the extension device screwdriver instrument having an axial longitudinal direction, a concentric thereto circumferential direction and a radial direction, wherein the extension device extends in the axial longitudinal direction is and forms an access channel to the bone screw and releasably attachable to the bone screw, and wherein the screwdriver instrument has a shaft which can be arranged in the axial longitudinal direction within the access channel and rotationally fixed to a tool attachment point of the bone screw can be coupled.
Hier in Rede stehende Verlängerungsvorrichtungen können beispielsweise ein hülsenförmiges Gehäuseteil umfassen, welches lösbar mit einem Kopf der Knochenschraube verbindbar ist und einen vorzugsweise tunnelförmigen Zugangskanal zu der Knochenschraube begrenzt. Durch diesen Zugangskanal hindurch kann der Chirurg Zugang zur Knochenschraube nehmen und insbesondere ein Schraubendreherinstrument mit einer Werkzeugansetzstelle der Knochenschraube koppeln. Es sind aber auch Verlängerungsvorrichtungen denkbar, die aus wenigstens einem Schalenteil gebildet sind.Extending devices in question here can comprise, for example, a sleeve-shaped housing part which can be detachably connected to a head of the bone screw and delimits a preferably tunnel-shaped access channel to the bone screw. Through this access channel, the surgeon can access the bone screw and, in particular, couple a screwdriver instrument with a tool attachment site of the bone screw. But there are also extension devices conceivable, which are formed from at least one shell part.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schraubendreherinstrument für eine Knochenschraube bzw. eine Sachgesamtheit oder ein System umfassend eine Verlängerungsvorrichtung und ein Schraubendreherinstrument für eine Knochenschraube zu schaffen, wobei das Schraubendreherinstrument betriebssicher mit der Verlängerungsvorrichtung und mit einer Werkzeugansetzstelle der Knochenschraube verbunden werden können soll und auch von einem Chirurgen als einfach und zweckmäßig bedienbar empfunden werden soll.The present invention has for its object to provide a screwdriver instrument for a bone screw or an aggregate or a system comprising an extension device and a screwdriver instrument for a bone screw, the screwdriver instrument can be reliably connected to the extension device and a tool attachment point of the bone screw and should also be felt by a surgeon as easy and appropriate to use.
Diese Aufgabe wird durch eine Verlängerungsvorrichtung und ein Schraubendreherinstrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an extension device and a screwdriver with the features of
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verlängerungsvorrichtung und des Schraubendreherinstruments mit einem Kniehebelmechanismus kann das Instrument durch eine einzige manuelle Stellbewegung in Form eines Verschwenkens des zweiten Hebelarms in eine korrekte Betriebsstellung an der Knochenschraube und an der mit der Knochenschraube lösbar verbundenen Verlängerungsvorrichtung gebracht werden. Infolge der axialen Stellkraft, welche durch den Kniehebelmechanismus aufgebracht wird und mit welcher das Schraubendreherinstrument in axialer Richtung gegen die Werkzeugansetzstelle der Knochenschraube gezwungen wird, ist das Instrument drehfest und infolge der Vorspannung betriebssicher in seiner korrekten Montage- und Betätigungsposition an der Verlängerungsvorrichtung gehalten. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass der Chirurg gewissermaßen durch Halten und Betätigen des Schraubendreherinstruments zugleich die Verlängerungsvorrichtung und die Knochenschraube bestimmungsgemäß handhaben kann.The inventive design of the extension device and the screwdriver instrument with a toggle mechanism, the instrument can be brought by a single manual adjustment movement in the form of pivoting of the second lever arm in a correct operating position on the bone screw and on the releasably connected to the bone screw extension device. Due to the axial force, which is applied by the toggle mechanism and with which the screwdriver instrument is forced in the axial direction against the Werkzeugansetzstelle the bone screw, the instrument is rotationally fixed and reliably held due to the bias voltage in its correct mounting and operating position on the extension device. This opens up the possibility that the surgeon can effectively handle the extension device and the bone screw as intended by holding and operating the screwdriver instrument.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kniehebelmechanismus so ausgebildet, dass der erste Hebelarm seitliche Lagerwangen aufweist, mit denen er die Verlängerungsvorrichtung seitlich umfangen kann, und dass der erste Hebelarm mit diesen seitlichen Lagerwangen die erste Schwenklagerstelle zu der Verlängerungsvorrichtung ausbildet. Hierbei umgreift der Hebelarm mit seinen seitlichen Lagerwangen die Verlängerungsvorrichtung, was die Möglichkeit eröffnet, den Hebelarm mit der Verlängerungsvorrichtung schwenkbar zu koppeln.According to a preferred embodiment of the invention, the toggle mechanism is formed so that the first lever arm has lateral bearing cheeks, with which it can laterally surround the extension device, and that the first lever arm with these lateral bearing cheeks forms the first pivot bearing point to the extension device. Here, the lever arm engages with its lateral bearing cheeks the extension device, which opens the possibility to pivotally couple the lever arm with the extension device.
Hierfür erweist es sich als vorteilhaft, dass bei den seitlichen Lagerwangen des ersten Hebelarms in Richtung auf die Verlängerungsvorrichtung vorstehende Lagerzapfen ausgebildet sind. Diese Lagerzapfen können lösbar oder unlösbar mit den Lagerwangen verbunden sein, oder sie können die Lagerwangen nur schwenkbar durchgreifen. For this it proves to be advantageous that are formed in the lateral bearing cheeks of the first lever arm in the direction of the extension device projecting bearing journals. These journals can be releasably or non-detachably connected to the bearing cheeks, or they can only pass through the bearing cheeks pivotally.
Die Längendehnbarkeit des ersten Hebelarms kann in verschiedener Weise realisiert werden. Beispielsweise könnten hierfür elastisch dehnbare Materialien verwendet werden, oder der erste Hebelarm könnte mit einem elastisch nachgiebigen Bereich ausgebildet werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kniehebelmechanismus so ausgebildet, dass der erste Hebelarm mit einer elastischen Längendehnbarkeit ausgebildet ist, in dem er einen im Wesentlichen in der axialen Längsrichtung erstreckten Längsabschnitt aufweist, der zudem aber leicht bogenförmig verläuft, wobei sich hierdurch die Längendehnbarkeit ergibt. Dieser leicht bogenförmige Verlauf des Längsabschnitts ermöglicht auf eine einfache Weise eine Längendehnbarkeit des ersten Hebelarms, welche es weiter ermöglicht, dass der Kniehebelmechanismus über seinen Totpunkt in eine kippstabile Stellung gelangen kann.The elongation of the first lever arm can be realized in various ways. For example, elastically extensible materials could be used for this, or the first lever arm could be formed with an elastically yielding region. According to a further preferred embodiment of the toggle mechanism is formed so that the first lever arm is formed with an elastic Längendehnbarkeit in which it has a substantially in the axial longitudinal direction extending longitudinal portion, but also extends slightly arcuate, thereby resulting in the elongation. This slightly arcuate course of the longitudinal section allows in a simple manner, a Längendehnbarkeit of the first lever arm, which further allows that the toggle mechanism can get over its dead center in a tilt-stable position.
Es kann sich weiter als vorteilhaft erweisen, wenn der erste Hebelarm einen im Wesentlichen in der axialen Längsrichtung erstreckten Längsabschnitt und an einem oder an beiden Enden einen zur axialen Längsrichtung quer oder schräg erstreckten Abschnitt aufweist. Auch hierdurch kann eine Art Bogen- oder Trapezform realisiert werden, die zu einer Längendehnbarkeit des ersten Hebelarms führen kann. Insbesondere kann hierdurch eine zusätzliche Längendehnbarkeit realisiert werden, wenn bereits auf andere Weise, also insbesondere durch eine leichte Bogenform des Längsabschnitts eine Längendehnbarkeit gegeben ist.It may also prove advantageous if the first lever arm has a longitudinal section extending substantially in the axial longitudinal direction and at one or both ends a section extending transversely or obliquely to the axial longitudinal direction. This also makes it possible to realize a type of bow or trapezoidal shape which can lead to a longitudinal extensibility of the first lever arm. In particular, an additional elongation in length can be realized thereby, if in some other way, ie in particular by a slight arc shape of the longitudinal section is given a Längendehnbarkeit.
Es ist weiter denkbar, dass der vorerwähnte zur axialen Längsrichtung quer oder schräg erstreckte Abschnitt des ersten Hebelarms eine Lagerwange für den Hebelarm bildet.It is further conceivable that the above-mentioned to the axial longitudinal direction transversely or obliquely extending portion of the first lever arm forms a bearing cheek for the lever arm.
Es kann sich auch als zweckmäßig und vorteilhaft erweisen, wenn der zweite Hebelarm eine Lagerwange aufweist, bei der die gemeinsame Gelenkstelle mit dem ersten Hebelarm und die zweite Schwenklagerstelle mit dem Schaft ausgebildet ist, wobei die gemeinsame Gelenkstelle und die zweite Schwenklagerstelle im geschlossenen Zustand des Kniehebelmechanismus ungefähr auf einer Linie in der axialen Längsrichtung liegen.It may also prove to be advantageous and advantageous if the second lever arm has a bearing cheek, wherein the joint joint with the first lever arm and the second pivot bearing position is formed with the shaft, the joint joint and the second pivot bearing in the closed state of the toggle mechanism approximately on a line in the axial longitudinal direction.
Zur Ausbildung der zweiten Schwenklagerstelle ist der zweite Hebelarm in an sich beliebiger Weise schwenkbar mit dem Schaft des Schraubendreherinstruments lösbar oder unlösbar gekoppelt. Hierfür können wiederum Lagerzapfen, -stifte oder dergleichen schwenkbare Kopplungselemente zwischen den Komponenten verwendet werden. Es kann in vorteilhafter Weise auch vorgesehen sein, dass die zweite Schwenklagerstelle ein von dem Schaft insbesondere lösbares Bauteil mit einer Durchgangsöffnung umfasst, welches in der axialen Längsrichtung auf den Schaft aufschiebbar ist und an einer vorbestimmten oder vorbestimmbaren Position am Schaft drehfest oder drehbar und axial abgestützt befestigbar ist, und dass der zweite Hebelarm an diesem Bauteil schwenkbar angelenkt ist. Auf diese Weise kann das erwähnte lösbare Bauteil die Montage der Komponenten vereinfachen.To form the second pivot bearing point of the second lever arm is pivotally connected in any manner with the shaft of the screwdriver instrument releasably or permanently coupled. For this purpose, in turn, bearing pins, pins or the like pivotable coupling elements between the components can be used. It can also be provided in an advantageous manner that the second pivot bearing point comprises a particular detachable from the shaft component with a through hole which can be pushed onto the shaft in the axial longitudinal direction and rotatably or rotatably and axially supported at a predetermined or predeterminable position on the shaft is fastened, and that the second lever arm is pivotally connected to this component. In this way, the mentioned releasable component can simplify the assembly of the components.
Die Hebelarme könnten aus im Wesentlichen flachen Materialabschnitten, gegebenenfalls mit sich hiervon wegerstreckenden Lagerwangen, ausgebildet sein. Es erweist sich weiter als vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Hebelarm flächenhaft verrundet in dem Sinne ausgebildet sind, dass sie die beiden Schalenteile von radial außen teilweise umgeben. Hierdurch kann die Haptik oder Ergonomie des Schraubendreherinstruments optimiert werden.
Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn der zweite Hebelarm einen manuell greifbaren Bereich aufweist, der bezüglich der zweiten Schwenklagerstelle auf der von der gemeinsamen Gelenkstelle abgewandten Hälfte des zweiten Hebelarms und radial außen ausgebildet ist. Beim Befestigen des Instruments an der Verlängerungsvorrichtung braucht dann lediglich ein der sich schließenden Hand folgender Stelldruck auf das Instrument bzw. auf den zweiten Hebelarm ausgeübt zu werden.The lever arms could be formed from essentially flat material sections, possibly with bearing cheeks extending therefrom. It also proves to be advantageous if the first and / or the second lever arm are rounded in the form of a surface in the sense that they partially surround the two shell parts from radially outside. As a result, the feel or ergonomics of the screwdriver instrument can be optimized.
Furthermore, it proves to be advantageous if the second lever arm has a manually graspable area, which is formed with respect to the second pivot bearing point on the side remote from the common pivot point half of the second lever arm and radially outward. When attaching the instrument to the extension device then only one of the closing hand following setting pressure on the instrument or on the second lever arm needs to be exercised.
Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, wenn der zweite Hebelarm an seinem freien Ende einen schräg zur axialen Längsrichtung nach radial außen abstehenden Endabschnitt aufweist, der von radial innen greifbar ist, um den Hebelarm von seiner geschlossenen parallel zur axialen Längsrichtung ausgerichteten Schließstellung in eine Freigabestellung über den Totpunkt des Kniehebelmechanismus zu bewegen.
Es kann sich als vorteilhaft erweisen, dass die Verlängerungsvorrichtung ein hülsenförmiges Gehäuseteil umfasst, welches den Zugangskanal zu der Knochenschraube begrenzt, und dass die erste Schwenklagerstelle an dem hülsenförmigen Gehäuseteil ausgebildet ist.Furthermore, it proves to be advantageous if the second lever arm has at its free end an obliquely to the axial longitudinal direction radially outwardly projecting end portion which is tangible from radially inward to the lever arm from its closed parallel to the axial longitudinal direction aligned closed position into a release position to move over the dead center of the toggle mechanism.
It can prove to be advantageous that the extension device comprises a sleeve-shaped housing part, which limits the access channel to the bone screw, and that the first pivot bearing point is formed on the sleeve-shaped housing part.
Alternativ hierzu kann es sich als vorteilhaft erweisen, dass die Verlängerungsvorrichtung wenigstens ein Schalenteil umfasst, das lösbar, jedoch in der Längsrichtung starr und zudem drehfest am Kopf des Knochenankers fixierbar ist, und dass die erste Schwenklagerstelle an dem Schalenteil ausgebildet ist.Alternatively, it may prove advantageous that the extension device comprises at least one shell part which is releasably, but rigidly fixed in the longitudinal direction and also rotatably on the head of the bone anchor, and that the first pivot bearing point is formed on the shell part.
In weiterer Ausbildung dieses Gedankens kann es sich als vorteilhaft erweisen, dass die Verlängerungsvorrichtung zwei voneinander vorzugsweise separate, und in der Längsrichtung erstreckte Schalenteile umfasst, die im lösbar fixierten Zustand gemeinsam den Zugangskanal zu der Knochenschraube begrenzen, und dass die erste Schwenklagerstelle an einem der Schalenteile oder vorzugsweise in Umfangsrichtung zwischen den Schalenteilen ausgebildet ist, also von beiden Schalenteilen gebildet wird. In a further development of this idea, it can prove to be advantageous for the extension device to comprise two shell parts which are preferably separate and elongated in the longitudinal direction and together define the access channel to the bone screw in the releasably fixed state, and in that the first pivot bearing point on one of the shell parts or is preferably formed in the circumferential direction between the shell parts, that is formed by two shell parts.
Solchenfalls erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste Hebelarm des Schraubendreherinstruments dadurch an beiden Schalenteilen gelagert ist, der erste Hebelarm mit vorstehenden Lagerzapfen in ein jeweiliges Schalenteil eingreift oder an einem jeweiligen Schalenteil angreift und dort schwenkbar und in axialer Längsrichtung abgestützt ist.In such case, it proves to be advantageous if the first lever arm of the screwdriver instrument is thereby mounted on both shell parts, the first lever arm engages with protruding bearing pin in a respective shell part or engages a respective shell part and is pivotally supported there and in the axial longitudinal direction.
In weiterer Ausbildung dieses Gedankens erweist es sich als vorteilhaft, dass die erste Schwenklagerstelle von Flanken des jeweiligen Schalenteils begrenzt ist, die in proximaler Richtung vorzugsweise verrundet aufeinander zu laufen. Auf diese Weise kann das Schraubendreherinstrument in seine bestimmungsgemäße Verbindungs- und Stützposition an den beiden Schalenteilen geführt werden. Hierdurch ist also eine gewisse Selbstzentrierung beim Befestigen des Instruments an den Schalenteilen realisiert.In a further development of this idea, it proves to be advantageous that the first pivot bearing point is bounded by flanks of the respective shell part, which in the proximal direction is preferably rounded toward one another. In this way, the screwdriver instrument can be guided in its intended connection and support position on the two shell parts. As a result, a certain degree of self-centering is thus achieved when attaching the instrument to the shell parts.
Es kann sich weiter als vorteilhaft erweisen, dass die Flanken des jeweiligen Schalenteils eine Eingriffsöffnung in dem Schalenteil begrenzen. Diese Eingriffsöffnung ist vorzugsweise auch in der Umfangsrichtung erstreckt. Sie bietet somit die Möglichkeit, dass der erste Hebelarm quer zur axialen Längsrichtung in die jeweilige Eingriffsöffnung hinein bewegt und dann in proximaler Richtung in die Schwenklagerstelle bewegt wird.It may also prove advantageous that the flanks of the respective shell part define an engagement opening in the shell part. This engagement opening is preferably also extends in the circumferential direction. It thus offers the possibility that the first lever arm is moved transversely to the axial longitudinal direction into the respective engagement opening and then moved in the proximal direction into the pivot bearing position.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verlängerungsvorrichtung mit Schraubendreherinstrument und Knochenschraube.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and from the drawings and the following description of a preferred embodiment of the extension device according to the invention with screwdriver instrument and bone screw.
In den Zeichnungen zeigen:
-
1a-f verschiedene Ansichten einer an einer Knochenschraube lösbar festgelegten Verlängerungsvorrichtung und eines an der Verlängerungsvorrichtung lösbar festgelegten Schraubendreherinstruments; -
2a-f verschiedene Ansichten des Schraubendreherinstruments nach Figuren la-f; -
3a-d verschiedene Ansichten einer an einer Knochenschraube lösbar festgelegten Verlängerungsvorrichtung und eines an der Verlängerungsvorrichtung lösbar festgelegten Schraubendreherinstruments gemäß einer weiteren Ausführungsform; -
4a-d verschiedene Ansichten der Knochenschraube und der Verlängerungsvorrichtung.
-
1a-f various views of a releasably fixed to a bone screw extension device and a releasably fixed to the extension device screwdriver instrument; -
2a-f different views of the screwdriver instrument according to figures la-f; -
3a-d various views of a releasably fixed to a bone screw extension device and a releasably fixed to the extension device screwdriver instrument according to another embodiment; -
4a-d different views of the bone screw and the extension device.
Die
Wie aus
Die Verlängerungsvorrichtung
Ein jeweiliges Schalenteil
Insgesamt ist hierdurch eine bezüglich aller Freiheitsgrade formschlüssige Betriebsverbindung geschaffen, die dadurch gelöst werden kann, das das Federelement
An der aus den zwei Schalenteilen
Das Schraubendreherinstrument
Die
Der erste Hebelarm
Die zweite Schwenklagerstelle
Wenn nun ausgehend von der in
Zum Lösen des Schraubendreherinstruments
Das Schraubendreherinstrument
Die
The
Es wäre bei einer nicht dargestellten Ausführungsform auch denkbar, dass anstelle der beiden Schalenteile
Claims (18)
Priority Applications (2)
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